第二章复习提升-2022版化学必修2 人教版（新课标） 同步练习 （Word含解析）

第二章　化学反应与能量

本章复习提升

易混易错练

易错点1　不能正确理解化学反应中的能量变化

1.()关于吸热反应和放热反应,下列说法中错误的是 (　　)

A.需要加热才能进行的化学反应一定是吸热反应

B.化学反应中释放的能量,除可以转化为热能外,还可以转化为光能、电能等

C.化学反应中的能量变化,也遵守能量守恒定律

D.反应物的总能量高于生成物的总能量时,发生放热反应

2.(2020辽宁抚顺六校协作体高二期末,)下列既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是              (　　)

A.铝片与稀盐酸反应

B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应

C.灼热的炭与水蒸气的反应

D.甲烷(CH4)在O2中的燃烧反应

易错点2　对原电池的原理理解不透彻

3.(2021安徽桐城中学高一月考,)如图所示的装置中,M为金属活动性顺序表中位于氢之前的金属,N为石墨棒,关于此装置的下列叙述中,不正确的是              (　　)

A.是化学能转化为电能的装置

B.N上有气体放出

C.M为正极,N为负极

D.导线中有电流通过,电流方向是由N经导线到M

4.(2020贵州铜仁一中高二期初考试,)燃料电池是目前电池研究的热点之一。现有某课外小组自制的氢氧燃料电池,如图所示,a、b均为惰性电极。下列叙述不正确的是              (　　)

A.a极是负极,该电极上发生氧化反应

B.总反应的化学方程式为2H2+O2 2H2O

C.b极反应式为O2+4OH--4e- 2H2O

D.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源

5.(2020江西南昌高一期中,)银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,其电极分别为Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液,总反应式为Ag2O+Zn+H2O2Ag+Zn(OH)2,下列说法中不正确的是              (　　)

A.原电池放电时,负极上发生反应的物质是Zn

B.负极发生的反应是Zn+2OH--2e-Zn(OH)2

C.工作时,负极区溶液c(OH-)减小

D.溶液中OH-向正极移动,K+、H+向负极移动

易错点3　盲目根据反应速率的数值判断反应速率的快慢

6.(2021云南玉溪高二期中,)将5.6 g铁粉投入盛有100 mL 2 mol/L稀硫酸的烧杯中,经2 min反应完全。如果反应前后溶液的体积不变,则该反应的平均反应速率可表示为              (　　)

A.v(Fe)=0.5 mol/(L·min)

B.v(H2SO4)=1 mol/(L·min)

C.v(FeSO4)=0.5 mol/(L·min)

D.v(H2)=0.5 mol/(L·min)

7.(2021江苏南京高二期末,)已知反应4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示反应速率最快的是              (　　)

A.v(CO)=1.5 mol·L-1·min-1

B.v(NO2)=0.7 mol·L-1·min-1

C.v(N2)=0.4 mol·L-1·min-1

D.v(CO2)=1.1 mol·L-1·min-1

易错点4　对化学反应限度的理解错误

8.()恒温恒容的条件下,反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)(放热反应)达到化学平衡状态的标志为              (　　)

A.断开1个NN键的同时有6个N—H键形成

B.混合气体的密度不变

C.混合气体的平均相对分子质量不变

D.N2、H2、NH3分子数之比为1∶3∶2的状态

9.(2020北京首师大附中高二开学考试,)在一定温度下的密闭容器中,发生可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),达到平衡状态的标志是              (　　)

A.N2、H2、NH3在容器中共存

B.v正(N2)=3v逆(H2)

C.混合气体的总物质的量不再发生变化

D.单位时间内生成n mol N2,同时生成3n mol H2

思想方法练

数形结合思想在化学反应与能量变化中的应用

方法概述

使用数形结合思想解答分析问题,可以使复杂的问题简单化、抽象的问题具体化,兼有“数”的严谨与“形”的直观,是优化解题过程的重要途径。在解答化学反应与能量的习题中有巧妙的应用。

1.(2020辽宁抚顺高级中学高一期中,)如图所示,有关化学反应和能量变化的说法正确的是              (深度解析)

A.图a表示的是吸热反应的能量变化

B.图b中生成物比反应物稳定

C.图b可以表示氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应的能量变化

D.图a不需要加热就一定能发生,图b一定需要加热才能发生

2.(2020四川攀枝花期末质量监测,)科学家利用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程及能量变化如图所示。下列说法中不正确的是              (深度解析)

A.状态Ⅰ到状态Ⅱ是一个吸热过程

B.状态Ⅰ的总能量高于状态Ⅲ的总能量

C.状态Ⅱ→状态Ⅲ是旧化学键断裂的过程

D.在该过程中,CO分子中碳氧键没有断裂成C和O

3.(2020吉林东北师大附中高一月考,)下列说法正确的是 (　　)

A.已知C(石墨,s)C(金刚石,s)为吸热反应,则金刚石比石墨稳定

B.需要加热才能进行的反应一定是吸热反应

C.已知键能:H—H键为436 kJ/mol,I—I键为151 kJ/mol,H—I键为299 kJ/mol,则反应H2(g)+I2(g)2HI(g)是放热反应

D.已知2SO2+O22SO3为放热反应,则SO2的能量一定高于SO3的能量

4.()如图所示,对A生成C的反应,下列结论正确的是　 (　　)

A.该反应为吸热反应

B.该反应进行时,一定有能量放出

C.A比C稳定

D.该反应不需要加热就一定可以进行

5.(2020云南怒江高一期末,)将a g块状碳酸钙跟足量盐酸反应,反应物损失的质量随时间的变化曲线如下图的实线所示,在相同的条件下,将b g(a=b)粉末状碳酸钙与同浓度的足量盐酸反应,则相应的曲线(如下图中虚线所示)正确的是              (　　)

6.(2020广东东莞高一期中,)化学反应H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)的能量变化如图所示,则下列说法中正确的是              (　　)

A.该反应是吸热反应

B.断裂1 mol H—H键和1 mol Cl—Cl键时能放出x kJ的能量

C.断裂2 mol H—Cl键时需要吸收y kJ的能量

D.2 mol HCl(g)的总能量高于1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)的总能量

答案全解全析

第二章　化学反应与能量

本章复习提升

易混易错练

1.A　有一些放热反应需要加热才能发生,A项错误。

易错分析

　　化学反应是放热反应还是吸热反应,与反应条件无直接关系,是由反应物总能量和生成物总能量的相对大小所决定的。同时根据反应类型,能快速判断部分反应是放热反应还是吸热反应。

2.C　A项和D项为放热反应,B项和C项为吸热反应,且A、C、D项均为氧化还原反应,符合题意的是C项。

3.C　该装置是原电池,能将化学能转化为电能,A正确;电极活动性:M>N,则N为正极,正极上H+得电子生成H2,故N上有气泡产生,B正确;根据上述分析可知N极为正极、M极为负极,C错误;导线中有电流通过,电流由正极N经外电路流向负极M,D正确。

易错分析

　　原电池中电子流向与电流方向、离子的迁移方向等易混淆。需明确电子流向:负极→导线→正极;电流方向:正极→导线→负极(与电子流向相反);离子迁移方向:阳离子→正极,阴离子→负极。

4.C　该燃料电池中通入H2的电极为负极,通入O2的电极为正极。a极为负极,H2失去电子,发生氧化反应,A项正确;氢氧燃料电池总反应的化学方程式为2H2+O2 2H2O,B项正确;O2在正极b上发生还原反应,其电极反应式为O2+4e-+2H2O 4OH-,C项错误;氢氧燃料电池具有能量转化率高,对环境友好等优点,是一种具有应用前景的绿色电源,D项正确。

易错分析

　　根据图示装置书写电极反应式,首先应根据图示判断电极名称,再结合电解质溶液的酸碱性等书写电极反应式,如CH4-O2-KOH溶液燃料电池中负极生成的CO2会与溶液中的OH-反应生成C;酸性条件下,O2在正极被还原并生成H2O。

5.D　根据原电池总反应和元素化合价变化可知,Zn在负极发生氧化反应,A正确;Zn在负极失去电子生成Zn2+,溶液呈碱性,则负极反应式为Zn+2OH--2e-Zn(OH)2,B正确;负极消耗OH-,c(OH-)减小,C正确;该电池工作时,溶液中阴离子(OH-)向负极移动,阳离子(K+、H+)向正极移动,D错误。

6.C　铁是固体,浓度可看作定值,不用来表示反应速率,A错误;5.6 g Fe完全反应消耗0.1 mol H2SO4,即v(H2SO4)=0.1 mol÷(0.1 L×2 min)=0.5 mol/(L·min),B错误;根据化学计量数关系可知v(FeSO4)=v(H2SO4)=0.5 mol/(L·min), C正确;该反应为溶液中的反应,无法表示H2的浓度变化,D错误。

易错分析

　　需明确不能用固体或纯液体的浓度变化表示化学反应速率,同时,用气体的体积变化来表示反应速率时,要注意体系是否密闭。用不同物质表示同一化学反应的反应速率时,可根据反应速率之比等于化学计量数之比进行计算。

7.C　该反应可都用CO表示反应速率。A项,v(CO)=1.5 mol·L-1·min-1;B项,v(CO)= 2v(NO2)=2×0.7 mol·L-1·min-1=1.4 mol·L-1·min-1;C项,v(CO)=4v(N2)=4×     0.4 mol·L-1·min-1=1.6 mol·L-1·min-1;D项,v(CO)=v(CO2)=1.1 mol·L-1·min-1。结合上述分析可知C项反应速率最快。

8.C　断开1个NN键的同时有6个N—H键形成只表明反应正向进行,不能说明正、逆反应速率相等,无法确定该反应是否达到平衡状态,A项错误;反应在恒温恒容容器中进行,气体总质量和体积均不变,密度始终不变,B项错误;反应前后气体的物质的量不相等,但气体的质量不变,即当混合气体的平均相对分子质量不变时,该反应达到平衡状态,C项正确;N2、H2、NH3分子数之比为1∶3∶2不能说明N2、H2、NH3的浓度保持不变,无法确定该反应是否达到平衡状态,D项错误。

易错分析

　　不能正确理解化学平衡状态的标志而出错,要谨记“变量不变”时才能说明达到平衡状态。将各项表述转化为分析正、逆速率是否相等或混合物中各组分浓度是否保持不变,再进行判断。

9.C　该反应为可逆反应,只要反应发生,就有N2、H2、NH3在容器中共存,A错误;达到平衡状态时,应存在3v正(N2)=v逆(H2),B错误;混合气体总物质的量不再发生变化,说明各气体的物质的量不变,反应达平衡状态,C正确;单位时间内生成n mol N2,同时生成3n mol H2,只能说明该反应逆向进行,无法判断是否达到平衡状态,D错误。

思想方法练

1.C　图a中反应物的总能量大于生成物的总能量,表示放热反应的能量变化,A错误;图b中反应物的总能量小于生成物的总能量,由于能量越高越不稳定,故稳定性:反应物>生成物,B错误;氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应为吸热反应,可用图b表示,C正确;反应条件与反应是放热反应还是吸热反应无直接关系,D错误。

方法点津

　　根据图像中反应物总能量和生成物总能量的相对大小,可以判断图a表示放热反应的能量变化,图b表示吸热反应的能量变化。物质所具有的能量越低,其稳定性越强,结合图像中物质能量的大小关系,可以判断物质稳定性的强弱关系。

2.C　由题图可知,状态Ⅱ的能量高于状态Ⅰ,即状态Ⅰ到状态Ⅱ是一个吸热过程,A项正确;由题图可知状态Ⅰ的总能量高于状态Ⅲ的总能量,B项正确;状态Ⅱ→状态Ⅲ是CO与O在催化剂表面形成CO2的过程,是形成化学键的过程,C项错误;由题图可知该过程中没有形成C和O,D项正确。

方法点津

　　结合图像可知状态Ⅰ→状态Ⅱ是吸热过程,状态Ⅱ→状态Ⅲ是放热过程,由此可分析断开旧化学键吸收的能量和形成新化学键释放的能量;同时,结合反应过程图中状态Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的物质模型变化,可分析化学键的变化。

3.C　石墨转化为金刚石吸收能量,则石墨能量比金刚石低,即石墨更稳定,A错误;反应条件与反应的能量变化没有必然联系,B错误;断开1 mol H—H键和1 mol I—I键吸收的能量为436 kJ+151 kJ=587 kJ,而形成2 mol H—I键放出的能量为   299 kJ/mol×2 mol=598 kJ,故反应H2(g)+I2(g)2HI(g)属于放热反应,C正确;该反应为放热反应,说明SO2和O2的总能量高于SO3的能量,D错误。

4.B　反应物总能量大于生成物总能量,该反应是放热反应,A错误;该反应为放热反应,反应进行时,一定有能量放出,B正确;A的总能量大于C,则C比A稳定,C错误;放热反应不一定不需要加热,如铝热反应需要在加热条件下才能进行,D错误。

5.D　图中实线表示块状的碳酸钙与足量的盐酸反应,虚线表示粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应,粉末状碳酸钙与盐酸的接触面积大,反应速率快,即相同时间内虚线所示的曲线对应的损失质量大,因为a=b,所以最终损失的碳酸钙质量相同,D项正确。

6.C　由图可知反应物总能量大于生成物总能量,即该反应为放热反应,A错误;断键要吸收能量,即断裂1 mol H—H键和1 mol Cl—Cl键吸收x kJ能量,B错误;由图可知断裂2 mol H—Cl键需吸收y kJ能量,C正确;该反应为放热反应,即2 mol HCl(g)的总能量低于1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)的总能量,D错误。